内容正文:
课时导入
看看扇子的轮廓,你能说出它是什么形状的图形吗?
知识讲解
圆的一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所围成的图形叫作扇形.
如图,黄色部分是一个扇形,记作扇形 OAB.
半径
半径
O
B
A
弧
O
B
A
扇形
圆心角
下列图形是扇形吗?
判断
√
×
×
×
√
探究
问题1 半径为 r 的圆,面积是多少?
O
r
问题2 下图中各扇形面积分别是圆面积的几分之几,具体是多少呢?
O
r
180°
O
r
90°
O
r
45°
O
r
n°
圆心角占
周角的比例 扇形面积占
圆面积的比例 扇形的
面积
=
知识讲解
半径为 R 的圆中,圆心角为 n°的扇形的面积是
注意:扇形面积公式中的“n”和弧长公式中的“n”一样,表示“1°”的圆心角的倍数,参与计算时不带单位.
1.圆心角大小不变时,对应的扇形面积与半径有关,半径越长,面积越大.
2.圆的半径不变时,扇形面积与圆心角有关, 圆心角越大,面积越大.
扇形的面积与哪些因素有关?
扇形的面积与圆心角、半径有关.
O
A
B
D
C
E
F
O
A
B
C
D
例1
如图,已知圆 O 的半径 1.5 cm,圆心角∠AOB = 58°,求扇形 OAB 的面积 (结果精确到 0.1 cm2 ).
58°
O
A
B
解:∵ r = 1.5 cm,n = 58,
例2
如图是一条圆弧形弯道,已知 OA = 20 m,OC = 12 m, 弧 CD 的长度为 9π m,求圆弧形弯道的面积.
解:设∠AOB=n°,
∵OC = 12 m,弧CD 的长度为 9π m,
解得 n =135,即圆心∠COD=135°,
答:圆弧形弯道的面积为 .
扇形的弧长公式与面积公式有联系吗?
可类比三角形的面积公式:
A
B
O
O
探究
补充例题
如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是 0.6 m,其中水面高 0.3 m,求截面上有水部分的面积(精确到 0.01 m).
O
B
A
C
弓形的面积=S扇-S△OAB.
提示:
解:如图,连接 OA,OB,作弦 AB 的垂直平分线,垂足为 D,交弧 AB 于点 C,连接 AC.
∵ OC = 0.6 m,DC = 0.3 m,
∴ OD = OC-DC = 0.3 m,
∴ OD = DC.
又 AD⊥DC,
∴ AD 是线段 OC 的垂直平分线,
∴ AC = AO = OC.
从而∠AOD = 60°,∠AOB = 120°,
∴ 有水部分的面积S = S扇形-S△OAB =
O
B
A
C
D
知识讲解
弓形的面积可以看成是扇形面积和三角形面积的和或差,实际应用时,可根据具体图形选用对应的公式:
1.如图(1),弓形 ADB 的面积小于圆面积的一半,此时 S弓形 = S扇形OAB - S△OAB .
由弦及弦所对的弧组成的图形叫作弓形.
2.如图(2),弓形 ADB 的面积大于圆面积的半,此时
S弓形 = S扇形OADB +S△OAB .
3.如图(3),弓形 ADB 的面积等于圆面积的一半,此时 S弓形 = S圆 .
随 堂 小 测
C
1.
2. 如图,半径为 1 cm、圆心角为 90°的扇形 OAB 中,分别以 OA、OB 为直径作半圆,则图中阴影部分的面积为( )
C
A. π cm2 B. π cm2
C. cm2 D. cm2
3. 如图,☉A、☉B、☉C、☉D 两两不相交,且半径都是 2 cm,则图中阴影部分的面积是 .
A
B
C
D
4.如图,AC 是汽车挡风玻璃前的雨刷器,如果 AO = 45 cm, CO = 5 cm,当AC绕点O顺时针旋转90°时,则雨刷器AC扫过的区域(阴影部分)的面积为 cm2(结果保留π).
500π
解:∵OA = OA′,OC = OC′,AC = A′C′,
∴△AOC≌△A′OC′,
∴雨刷器AC扫过的面积
= 扇形AOA′的面积-扇形COC′的面积
= ×π = 500π (cm2).
不规则图形面积的求解方法
在求解阴影部分面积的问题中,如果所求的阴影部分是不规则图形,那么可以采取各种方法,将阴影部分面积转化为几个规则图形面积的和或差的形式. 与圆有关的阴影部分面积的问题,往往需要利用扇形面积公式或弓形面积的计算公式.
5.如图,以 BC 为直径的☉O 与 △ABC 的另两边分别相交于点D,E. 若∠A = 60°,BC = 4,则图中阴影部分的面积为______ (结果保留 π).
解:∵△ABC中,∠A=60°,∴∠ABC+∠ACB=180°-60°=120°.
∵△OBD,△OCE是等腰三角形,
∴∠BDO+∠CEO=∠ABC+∠ACB=120°,
∴∠BOD+∠COE=360°-(∠BDO+∠CEO)-(∠ABC+∠ACB)
=360°-120°-120°=120°,
∵BC=4,∴OB=OC=2,∴S阴影== π.
解:
方法一:
方法二:
6.正方形的边长为 a,以各边为直径在正方形内画半圆,求图中阴影部分的面积.
7.如图,AB为☉O的直径,AC,DC为弦,∠ACD = 60°,P为AB延长线上的点,∠APD = 30°.
(1) 求证:DP 是☉O 的切线;
(2) 若☉O 的半径为 3,求图中阴影部分的面积.
解:(1)如图,连接OD.
因为∠ACD = 60°,所以∠AOD = 2∠ACD = 120°,
所以∠DOP = 180°-120°= 60°.
因为∠APD = 30°,所以∠ODP = 180°-30°-60°= 90°,所以OD⊥DP.
又OD为☉O 的半径,所以 DP 是☉O 的切线.
解:(2)因为∠APD = 30°,∠ODP = 90°,OD = 3,
所以OP = 2OD = 6,
所以DP = ,
所以S阴影 = S△ODP - S扇形ODB = .
7.如图,AB为☉O的直径,AC,DC为弦,∠ACD = 60°,P为AB延长线上的点,∠APD = 30°.
(1) 求证:DP 是☉O 的切线;
(2) 若☉O 的半径为 3,求图中阴影部分的面积.
小结
扇形
定义
公式
阴影部分面积
求法:整体思想
弓形
公式
S弓形 = S扇形 - S三角形
S弓形 = S扇形 + S三角形
割补法
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题.
绿卡图书—走向成功的通行证
如图,在▱ABCD中,∠B=45°,⊙C的半径为3,则图中阴影部分的面积是( )
A.2π B. C.π D.3π
$$